Nutzen und Bedeutung der Bioenergie

Die erneuerbaren Energien sollen bereits Mitte dieses Jahrhunderts in Deutschland die Hauptlast der heimischen Energieversorgung übernehmen. Damit kommt auch der Energie aus Biomasse eine signifikante Bedeutung für die Energieversorgung der Zukunft und für die Erreichung der Klimaziele zu.

Laut Koalitionsvertrag der Bundesregierung von 2018 soll bis 2030 der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Energieverbrauch auf 65 Prozent steigen, wobei gleichzeitig der Primärenergieverbrauch gegenüber 2008 halbiert werden soll. Dies ist das ambitionierte Ziel der von der Bundesregierung beschlossenen beschleunigten Energiewende. Energie aus Biomasse nimmt hierbei eine wichtige Stellung ein und ist eine maßgeschneiderte Ergänzung zu Wind- und Sonnenenergie. Bioenergie ist problemlos speicherfähig und kann so jederzeit abgerufen werden, insbesondere wenn kein Wind weht und keine Sonne scheint.

Bioenergie

Bioenergie stellt heute den größten Anteil an der Bereitstellung erneuerbarer Energien in Deutschland und weltweit. Dadurch trägt sie auch erheblich zur Verringerung des Ausstoßes von Treibhausgasen bei, da bei der Nutzung von Biomasse zur Energieerzeugung nicht mehr Kohlendioxid freigesetzt wird, als zuvor von den Pflanzen aufgenommen wurde. Zusätzlich zu berücksichtigen sind hier nur die mit der Bioenergieerzeugung verbundenen Emissionen. Außerdem stellt Bioenergie eine besonders wichtige Wertschöpfungsquelle für die Land- und Forstwirtschaft und für die ländlichen Räume insgesamt dar.

Energie aus Biomasse ist vielseitig und kann als fester, flüssiger oder gasförmiger Energieträger zur Verfügung gestellt werden. Sie kann sowohl zur Erzeugung von Wärme und Strom eingesetzt werden als auch als Kraftstoff Verwendung finden. Damit ist sie die vielseitigste aller erneuerbaren Energieformen und ersetzt fossile Energieträger in besonders vielen Bereichen. Darüber hinaus ist ihr Energieangebot nicht von den im Tages- oder Jahresverlauf schwankenden Quellen Wind und Sonne abhängig.

Die Bioenergie hat durch die Nutzung von land- und forstwirtschaftlichen Flächen auch Auswirkungen auf Landwirtschaft und ländliche Räume. Einzelne Bioenergien stehen in der Kritik, da ihre Erzeugung eine Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelerzeugung darstellen kann und insbesondere die Biogaserzeugung regional für einen überproportional hohen Anbau von Mais verantwortlich gemacht wird. Dieser Problematik ist die Bundesregierung mit Begrenzungen des Maiseinsatzes entgegengetreten. Zudem wurde sehr viel in die Etablierung von Kulturen investiert, die neben einer Biomasseproduktion auch als Bienenweide dienen und zur Auflockerung der Fruchtfolge und zur Erhöhung der Biodiversität beitragen.

Bioenergie wird aber nicht nur aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen, sondern auch aus biogenen Rest- und Abfallstoffen. Diese Stoffströme sind weltweit in großer Menge vorhanden. Die ungenutzten Potentiale sollen auch hierzulande künftig in besonderem Maße erschlossen werden.

Bioenergieanteil am Primärenergieverbrauch

2018 lag der Beitrag der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch bei 14 Prozent. Biomasse leistet mit einem Anteil von 60,2 Prozent nach wie vor den größten Beitrag zur Energiegewinnung aus Erneuerbaren, vor Windkraft (knapp 22,2 Prozent) und Sonnenenergie (Photovoltaik und Solarthermie) (11 Prozent) sowie Wasserkraft und Geothermie (jeweils 3,3 Prozent).

Stromerzeugung

22,7 Prozent des gesamten Stroms aus erneuerbaren Energien wurde 2018 aus Biomasse gewonnen. Rund 32 Milliarden kWh lieferte die Verstromung von Biogas und Biomethan, elf Milliarden kWh Strom wurden aus Holz und anderer fester Biomasse in Feuerungs- bzw. Vergasungsanlagen erzeugt. Der Zubau von Biogas-Anlagen und Biomasseheizkraftwerken hat sich bereits seit 2012 deutlich verlangsamt. Mit der Novelle des EEG 2017 wurde dann der weitere Zubau für die kommenden Jahre begrenzt und die zukünftigen Stromerzeugungskapazitäten werden durch Ausschreibungsverfahren vergeben.

Damit die Stromerzeugung aus Biomasse bedarfsgerecht zum Ausgleich der schwankenden Stromproduktion aus Wind und Sonne erfolgt, wurde im EEG 2012 die "geförderte Direktvermarktung" eingeführt. Diese Förderoption bietet den Betreibern einen Anreiz, ihren Strom an der Strombörse zu verkaufen, und zwar insbesondere zu Zeiten hoher Stromnachfrage. Ende 2018 standen so mehr als 5.000 MW installierte Leistung für die regelbare Stromproduktion bereit. Insbesondere durch eine weitere Flexibilisierung von Biogasanlagen wird eine Zunahme dieser für den Strommarkt zur Verfügung stehenden Kapazitäten erwartet.

Wärmebereitstellung

Der Bioenergieanteil an der erneuerbaren Wärmebereitstellung betrug 2018 rund 83 Prozent. Bioenergie ist damit der mit Abstand bedeutendste Lieferant erneuerbarer Wärme. Vorwiegend werden feste Biobrennstoffe, vor allem Waldrestholz in Form von Scheitholz zur Wärmeerzeugung eingesetzt. Biogene Wärme wird durch Holzfeuerungen in privaten Haushalten, u.a. Kaminöfen, Scheitholzvergaserkessel, Pelletheizungen und Holzhackschnitzelfeuerungen sowie Biogas- und Biomethan-BHKW-Anlagen über Wärmenetze in Wohn- und Gewerbegebieten sowie für öffentliche Liegenschaften bereitgestellt. Auch der Biomasseanteil in der energetischen Abfallverwertung trägt zum Aufkommen an regenerativer Wärme bei.

Biokraftstoffe

Für den Bereich Mobilität stellen Biokraftstoffe noch immer den Löwenanteil erneuerbarer Energien bereit. Biodiesel, Bioethanol, Biomethan und Pflanzenöl stehen für 88 % an der erneuerbaren Mobilität. In Folge einer wachsenden Anzahl von Elektrofahrzeugen in Kombination mit einem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien am bundesdeutschen Strommix hat aber auch die Verwendung von erneuerbarem Strom im Verkehrssektor zugenommen und betrug 2018 insgesamt 12 %.

Um den Einsatz von Biokraftstoffen mit dem höchsten Treibhausgas-Vermeidungspotenzial zu fördern, hat die Bundesregierung die Biokraftstoffquote umgestellt: Seit 2015 muss die Kraftstoffwirtschaft nicht mehr eine bestimmte Menge Biokraftstoff absetzen, sondern sie müssen eine bestimmte Menge Treibhausgase durch den Absatz von Biokraftstoffen einsparen.

Klimaschutz

Erneuerbare Energien tragen in Deutschland wesentlich zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen und so zur Erreichung der Klimaziele bei. Aufgrund der Substitution von fossilen Energieträgern, wie Kohle, Gas und Öl, durch erneuerbare Energien sinken die energiebedingten Emissionen. In den letzten 20 Jahren wurden so 1,8 Mrd. t CO2-Äquivalent weniger in die Atmosphäre emittiert. Bioenergie trug hieran mit 800 Mio. t den Hauptanteil. Im Jahr 2018 konnten durch die Nutzung der Erneuerbaren insgesamt 184 Mio. t CO2-Äquivalent vermieden werden, die größten Anteile hatten Windenergie (41 %), Bioenergie (35 %) und Sonnenenergie (17 %).

Wertschöpfung

In der Erneuerbaren-Energien-Branche in Deutschland waren im Jahr 2016 insgesamt ca. 340.000 Menschen beschäftigt, davon etwa ein Drittel im Bereich Bioenergie. 2017 wurden im Sektor Erneuerbare Energien 16,2 Milliarden Euro investiert, davon ca. 2/3 im Bioenergiebereich.

Cover der Broschüre "Leitfaden Bioenergiedörfer" Leitfaden Bioenergiedörfer
100 Gemeinden setzen bereits vorwiegend auf erneuerbare Energien. Die FNR hat den "Leitfaden Bioenergiedörfer" veröffentlicht © FNR

Beispielhaft sind in diesem Zusammenhang die vom BMEL von 2010 bis 2016 geförderten 49 Bioenergie-Regionen. Die beauftragte wissenschaftliche Begleitforschung konnte eine regionale Wertschöpfung durch Bioenergie von über einer Milliarde Euro nachweisen. In jeder Region konnten durch die realisierten Bioenergiemaßnahmen durchschnittlich über zehn Millionen Euro pro Jahr an regionaler Wertschöpfung erzielt werden. Investitionen in Bioenergie-Projekte ziehen vor allem Beschäftigungseffekte nach sich - über 100 Vollzeit-Arbeitsplätze entstanden pro Region im Schnitt und führten zu Arbeitseinkommen, Unternehmergewinnen und Steueraufkommen für die Kommunen. Bioenergie stärkt damit die Wirtschaftskraft vor Ort und fördert insbesondere die Entwicklung ländlicher Räume.

Bioenergie ist außerdem ein wichtiges Standbein für viele land- und forstwirtschaftliche Betriebe. Denn die deutsche Landwirtschaft ist maßgeblich an der Erzeugung erneuerbarer Energien beteiligt. So sind deutschlandweit 2018 rund 9.000 Biogasanlagen mit einer installierten Leistung von über 4.500 Megawatt (MW) in Betrieb. Viele Anlagen werden von Landwirten betrieben, auch bei gewerblichen Biogasanlagen sind Landwirte als Lieferant von Substraten wie z.B. Gülle oder Maissilage beteiligt. Hinzu kommen Anlagen auf Basis von Holz, Pflanzenöl oder weiteren Biomassen. Daneben haben Landwirte vielfach in Solar- oder Windenergieanlagen investiert oder stellen Flächen dafür bereit.

Flächenbedarf für Bioenergie

Der Anbau nachwachsender Rohstoffe umfasste 2018 etwa 14,5 % der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche. Der größte Teil dient nach wie vor dem Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln. Der Selbstversorgungsgrad in Deutschland liegt z.B. bei Getreide, Fleisch und Milch deutlich über 100 Prozent, bei Eiern, Gemüse und Obst liegt er dagegen zum Teil deutlich darunter.

2018 wurden auf ca. 2,2 Millionen Hektar Ackerfläche Energiepflanzen angebaut. Energiepflanzen stehen damit auf ca. 13 Prozent der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche. Davon wurden auf 1,4 Millionen Hektar Pflanzen für Biogas und auf 800.000 ha Pflanzen für Biokraftstoffe angebaut. Der Anbau von Industriepflanzen, wie Öl- und Stärkepflanzen, Faserpflanzen sowie Arznei- und Gewürzpflanzen, erfolgte auf 275.000 ha.

Die für die Erzeugung von Bioenergie notwendige Anbau-Biomasse stammt überwiegend aus der heimischen land- und forstwirtschaftlichen Erzeugung sowie von biogenen Rest- und Abfallstoffen. Zur Deckung der Nachfrage der Mineralölindustrie nach Biokraftstoffen für Beimischungen zu Dieselkraftstoff bzw. Benzin im Rahmen der Quotenverpflichtungen, werden allerdings Biokraftstoffe bzw. biogene Rohstoffe zur Kraftstoffherstellung zum Teil importiert. Heimisch erzeugte und auch importierte Biokraftstoffe bzw. Rohstoffe müssen dabei auf Grundlage international anerkannter Prüfungen und Zertifizierungen den Nachweis ihrer nachhaltigen Erzeugung erbringen. Im Bereich der festen Biobrennstoffe sind die Import-Export-Salden recht ausgeglichen.

Potenziale biogener Rest- und Abfallstoffe

Die Bundesregierung will den Ausbau der Bioenergienutzung, insbesondere im Strombereich, stärker auf den Einsatz von biogenen Rest- und Abfallstoffen konzentrieren, um Nutzungs- und Flächenkonkurrenzen zu entschärfen und die Kosten der Energieerzeugung gering zu halten. Wie groß die künftig noch nutzbaren Potenziale biogener Rest- und Abfallstoffe sind, wurde im Auftrag des BMEL im Rahmen einer umfassenden Studie erfasst. Im Ergebnis liegen die größten Potenziale bei Getreidestroh, Waldrestholz, Rindergülle, Rindermist und Grüngut. Würde man diese Biomassen vollständig energetisch nutzen, könnten 15 % der deutschen Primärenergiebedarfes gedeckt werden.

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ)

Zur Stärkung der Forschung auf dem Gebiet der Bioenergie hat die Bundesregierung im Februar 2008 das Deutsche Biomasseforschungszentrum DBFZ gegründet. Es forscht entlang der gesamten Nutzungskette von der Produktion über die Bereitstellung bis zur Nutzung von Biomasse nach neuen Konzepten und technischen Lösungen. Ein Forschungsschwerpunkt wird darin liegen, wie die erneuerbaren Energien und insbesondere der Bioenergie bestmöglich in die Energiesysteme und -netze integriert werden können.

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